北京師大二附中 馮燕瑛
內(nèi)容提要:新課程中的化學選修內(nèi)容的實驗技術安排了大量的學生實驗和一些運用測定儀器進行實驗和學生探究的內(nèi)容,如何利用學生的有限時間培養(yǎng)學生研究問題的實驗方法和學習先進的實驗手段,如何有效和開放的讓學生通過實驗方法和實驗過程的嘗試體驗高中化學的研究方法和為今后的工作奠定基礎,是我們研究的主要問題。不論是對教師的教學,還是對學生的發(fā)展都體現(xiàn)了改革的關鍵。也能夠使學習有發(fā)展(特長的學生有廣泛的知識領域的了解和研究)。為社會的科技領域的發(fā)展奠定了基礎。這樣的有效學習和針對性的學習是可以深入研究的。
關鍵詞:實驗 有效 開放 合理
問題的提出
新課程中的化學選修內(nèi)容的實驗技術安排了大量的學生實驗和一些運用測定儀器進行實驗和學生探究的內(nèi)容,如何利用學生的有限時間培養(yǎng)學生研究問題的實驗方法和學習先進的實驗手段,如何有效和開放的讓學生通過實驗方法和實驗過程的嘗試體驗高中化學的研究方法和為今后的工作奠定基礎,是我們這個研究的主要問題。
研究的內(nèi)容
利用可能的教學環(huán)境為學生提供實驗探究的有效環(huán)節(jié)
利用校本課程的選修時間豐富學生的實驗內(nèi)容嘗試實驗技術的實驗實踐
合理有效的將必修和選修內(nèi)容有機的結(jié)合達到實效和開放的目的。
一、利用可能的教學環(huán)境為學生提供實驗探究的有效環(huán)節(jié)
(一)實驗室的開放
若允許學生提出問題,就應該有研究問題、探討問題、解決問題的時間和場地,采取了實驗室的開放時間,特別是學生探究的時間除了在課堂上,大部分的時間都應該在課下,所以,開放實驗室是訓練學生能夠根據(jù)自己的問題,實驗研究的最好的場所。放學后的開放;中午的開放;星期六的開放,都給學生的問題探究和問題的解決提供了很好的環(huán)境。在這樣的環(huán)境下學生們的能力培養(yǎng)和思維過程的鍛煉更有效,也更使我們的學生創(chuàng)造性得到了體現(xiàn)。
重點找問題是提高實驗效率的有效途徑,通過實驗,訓練學生解決問題,奠定創(chuàng)造思維的基礎;通過實驗,訓練學生應用科學方法解決問題,提高勇于質(zhì)疑、解決問題的方法的勇氣,達到新課程的真正目的。
(二)設立實驗問題
實驗教學是培養(yǎng)學生提出問題、解決問題、展示想象、思維創(chuàng)新的好的環(huán)境,利用化學實驗教學的方式,啟發(fā)學生開闊思路,多思善想,質(zhì)疑問難。達到培養(yǎng)創(chuàng)造思維能力的目的。真正摸索通過實驗的研究,將實驗與能力兩層皮的弊端鏟除?傊,化學實驗是通過實驗,訓練學生提出問題,培養(yǎng)學生思維的開端;通過實驗,訓練學生提出問題,真正達到培養(yǎng)創(chuàng)造能力的目的。如:解決學生中出現(xiàn)的問題
實驗一 常見儀器的創(chuàng)新性
如甲圖的設計與普通的裝置有什么創(chuàng)新性?而中間豎直導管的作用是什么?老師提出了問題,然后學生又提出了許多問題,每個組認真的觀察儀器,還有的組改變了裝置,每個儀器的作用等問題。最后得到結(jié)論.在比較好的安靜的、有序的探究實驗環(huán)境下,它可以保證實驗的成功。各小組匯報自己的實驗觀察和分析。小組實驗探究的過程有比較好的紀律是保證學生實驗的好環(huán)境。好的紀律也是保證學生提出更多問題,解決問題的保障。
實驗二 一道實驗題的探究
室溫下將a g Ba(OH)2·8H2O粉末和a/2 g NH4Cl粉末置于錐形瓶中,迅速攪勻,然后用帶有內(nèi)裝NO2氣體的小試管和玻璃導管的雙孔橡膠塞塞緊瓶口,如右圖所示。

①小試管中的現(xiàn)象是 ;簡要說明該現(xiàn)象發(fā)生的原因 。
②將錐形瓶內(nèi)物質(zhì)加熱產(chǎn)生的氣體X通入AlCl3溶液中,可看到白色沉淀生成,該反應的離子方程式是___________;分離出干燥、純凈的白色沉淀的主要操作包括 。
如果按照一般的教學過程,可以直接帶著學生解決這個問題就可以了,但我們想通過這個實驗題進行學生提問題和解決問題的訓練,采取了只給圖的程序(看圖學生提出問題),學生發(fā)表意見,教師指導探究,引發(fā)新問題,經(jīng)過這樣的訓練和環(huán)境的提供,教師在每個過程給學生評價,使學生學習如何提出問題,在探究的過程中也提高了認識問題的能力。根據(jù)實驗圖學生們提出的問題有20個左右(由于篇幅的原因不再把問題展示).
通過實驗題讓學生提出問題,解決問題是思維過程的體現(xiàn),實驗進一步成為現(xiàn)代化學中不可缺少的探究工具,將實驗和實驗設計融合在一起是思維的飛躍,也是一種高層次的思維能力的培養(yǎng)。因此,如何教導學生學會在研究問題時應用實驗的技巧是研究的重點課題。搞好實驗教學中的學生問題的展示和解決問題的探究,以實驗為依據(jù),對學生創(chuàng)新力大有益處。通過實驗環(huán)境的提供,訓練學生提出問題,調(diào)動勤于質(zhì)疑的行動(以實驗為研究的依據(jù));通過實驗環(huán)境的提供,訓練學生提出問題,解決問題,真正達到培養(yǎng)創(chuàng)造能力的目的。
(三)有序合理的安排
1.分組實驗是解決問題的一種方式,它不可缺少,在重視學科效益和個性發(fā)展的同時,側(cè)重個性發(fā)展。所以,強化分組討論學習,分組實驗學習,分組驗證都是促進集體配合、共同取得成功,培養(yǎng)和促進團結(jié)求知的小集體的好場所。分組實驗是一種知識相互補充,學生相互學習的過程,同時是一種發(fā)揮個性,促進配合的好機會,這種分組實驗可以使學生有討論,有獨立思考是系統(tǒng)掌握知識、學習知識、探討知識的重要環(huán)節(jié)。每個小組提出問題,研究問題,實驗解決問題,每個小組可以與其它小組提出不同的結(jié)果和結(jié)論,增加了小組內(nèi)外每位學生的個性、思維的發(fā)展,充分展示了他們的不同才智聰明。學生帶著問題上好實驗是對研究問題,解決問題方式方法的訓練過程,學生看到教師的演示實驗提出問題是思維能力提高的過程。
①營造氣氛是培養(yǎng)學生提出問題的基礎上進入實驗室學習探究
②合作互動是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的條件之一,為學生的“學”提供更多的實驗自主權
③鼓勵學生大膽、充分設計實驗深入探究實驗提供一個探究已經(jīng)問題的環(huán)境。
④教師的及時點撥,是學生研究問題走入更好探究的前提和保證
2.個體的實驗與小組的實驗充分混合和有序的結(jié)合是學生思維、想象、能力激活的過程,根據(jù)不同的問題和不同的實驗內(nèi)容選擇不同的方式,比如思維容量大的,實驗工具有局限性的內(nèi)容安排了個體的實驗,比如:應用傳感器、pH儀、分析天平、離心機等儀器的實驗都是個別性的,學生自己選擇的實驗內(nèi)容。
二、利用校本課程選修時間豐富學生的實驗內(nèi)容嘗試實驗技術的實驗實踐
(一)課上面對全體學生
如:氧化還原反應的教學中,如果按照以前的教學設計時,從氧化劑和還原劑中按照類別給學生讓學生知道,講解后學生能夠應用就可以了。學生實際是一個接受知識的過程,熟練應用的過程。但是,新課程的教學設計不一樣,它的變化體現(xiàn)在:
實驗設計及實施一 ------- 與實驗現(xiàn)象和操作聯(lián)系
實驗探究方式:體驗科學探究的過程和問題意識的培養(yǎng)。
采取了把不同的試劑給學生,讓學生通過自己的設計和動手實驗過程判斷氧化劑和還原劑;學生活動方式:應用桌面上的藥品(亞硫酸鈉、氯水、硫化氫溶液等溶液)目的是讓學生通過自己的實驗設計完成和確定氧化劑和還原劑的概念的確定,達到中間價態(tài)既是氧化劑又是還原劑的知識的掌握以及研究問題的方法和實驗探究過程的體現(xiàn)。學生通過實驗得到結(jié)論,排出中間價態(tài)既有氧化性又有還原性的規(guī)律。為今后的學習奠定基礎。
學生活動方式:應用桌面上的藥品和所給的信息(硫酸亞鐵溶液、氯水、氯化鐵溶液、淀粉溶液、高錳酸鉀溶液、碘化鉀溶液、硝酸鉀溶液、銅片)學生分組實驗、討論,最后得到結(jié)論把氧化劑和還原劑分別編組,進一步研究氧化劑和還原劑的強弱是選修課的內(nèi)容。
學生活動方式:蘋果中的二價鐵離子的轉(zhuǎn)化的離子的檢驗引發(fā)的系列的氧化劑的氧化過程的實驗設計及氧化劑氧化能力的判斷。
實驗設計及實施二-----與化學語言的聯(lián)系
數(shù)據(jù)、事實檢索方式:學生在化學學習中能夠?qū)W會運用多種手段獲取信息,對信息進行加工。能對自己的化學學習過程進行計劃、反思、評價和調(diào)控,提高自主學習化學的能力。我們采取了給學生大量的化學反應方程式,根據(jù)二十幾種反應的方程式的反應事實,判斷氧化劑和還原劑,并總結(jié)歸納判斷的依據(jù)和整理的方法,讓學生掌握學習的方法和獲得知識的不同角度分析問題的能力。
實驗設計及實施三-----與考試的內(nèi)容聯(lián)系
實驗現(xiàn)象探究方式:給出典型的有規(guī)律的反應,然后學生自己到前面實驗,根據(jù)實驗結(jié)果探究氧化劑和還原劑的判斷的規(guī)律。如:1.已知:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3判斷下列物質(zhì)的氧化能力由大到小的順序是
(A)Fe3+>Cl2>I2 (B)Cl2>Fe3+>I2 (C)I2>Cl2>Fe3+ (D)Cl2>I2>Fe3+
學生自己先設計實驗,然后實驗探究,學生通過實驗得到準確的答案
答案:B
實驗設計及實施四------- 與生活的聯(lián)系
以學生自己學習的自主學習的方式:以生活的實際例子(蘋果、蔬菜、人的血液等)實際的生活實際的例子,引入報紙和雜志的詳細信息,網(wǎng)絡查找過程,讓學生找到有關氧化劑和還原劑的物質(zhì)特征,自己學習也達到判斷學習掌握氧化劑和還原劑的方法。如鋼鐵的冶煉過程、鋼鐵的腐蝕、肉類、蛋白質(zhì)的腐敗、燃燒、具體的反應(汽車尾氣的處理、工業(yè)上制備金屬、殺菌消毒的過程等)學生自己都能夠自主的學習后掌握以上的知識。